23-23층짜리 사무실 건물에 6,000[V] 3상 3선식을 받아 20… | 2023년 전기산업기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

(1) 7.61[kW]

(2) 상용 동력 37.86[kVA], 하계 동력 74.29[kVA], 동계 동력 15.43[kVA]

(3) 188.03[kVA]

(4) 50[kVA]

(5) 75[kVA]

(6) 단상 10[A], 3상 10[A]

(7) 4.63[kVA]

[해설]

(1) 온수 순환 펌프는 상시 운전이므로 수용률 100[%], 나머지 두 펌프에만 55[%]를 적용한다.

$P=3.7\times 1+(6.7+0.4)\times 0.55=3.7+3.905=\mathbf{7.61[\mathrm{kW}]}$

(2) 동력 부하의 역률이 0.7이므로 표의 합계 [kW]를 0.7로 나눈다.

$P_{a1}=\dfrac{26.5}{0.7}=\mathbf{37.86[\mathrm{kVA}]}$

$P_{a2}=\dfrac{52.0}{0.7}=\mathbf{74.29[\mathrm{kVA}]}$

$P_{a3}=\dfrac{10.8}{0.7}=\mathbf{15.43[\mathrm{kVA}]}$

(3) 냉방과 난방은 계절이 갈려 동시에 걸리지 않으므로 하계 동력과 동계 동력 중 큰 쪽만 잡는다(74.29 > 15.43이므로 동계 15.43은 제외). 여기에 상용 동력과 조명·콘센트 총 용량 75,880[VA]를 더한다.

$P_{a}=37.86+74.29+75.88=\mathbf{188.03[\mathrm{kVA}]}$

설비 용량을 묻고 있으므로 조명·콘센트 쪽에는 수용률을 적용하지 않는다(수용률은 (4)에서 변압기 용량을 정할 때 쓴다).

(4) 전등·콘센트·기타로 나누어 각각 수용률을 곱한다.

· 전등: $(520+1{,}120+45{,}100+1{,}200)\times 0.6\times 10^{-3}=28.76[\mathrm{kVA}]$

· 콘센트: $(10{,}500+440+3{,}000+3{,}600+2{,}400+7{,}200)\times 0.7\times 10^{-3}=19[\mathrm{kVA}]$

· 기타(정류기): $800\times 1\times 10^{-3}=0.8[\mathrm{kVA}]$

$28.76+19+0.8=48.56[\mathrm{kVA}]$ → 표준 용량 50[kVA] 선정

(5) 상용 동력과 하계 동력을 합해 평균 수용률 65[%]를 적용한다.

$P_{a}=\dfrac{26.5+52.0}{0.7}\times 0.65=72.89[\mathrm{kVA}]$ → 표준 용량 75[kVA] 선정

(6) 변류기는 변압기 1차 측에 설치하므로 1차 전압 6,000[V]를 기준으로 1차 전류를 구한 뒤 여유 1.25~1.5배를 곱한다.

· 단상: $I_{1}=\dfrac{50\times 10^{3}}{6{,}000}=8.33[\mathrm{A}]$, $8.33\times(1.25\sim 1.5)=10.42\sim 12.5[\mathrm{A}]$ → 10[A]

· 3상: $I_{1}=\dfrac{75\times 10^{3}}{\sqrt{3}\times 6{,}000}=7.22[\mathrm{A}]$, $7.22\times(1.25\sim 1.5)=9.02\sim 10.83[\mathrm{A}]$ → 10[A]

이 대목을 2차 전압 200[V]로 계산해 400[A]·300[A]로 실은 교재가 있으나, 같은 지면이 제시한 공식 $I_{1}=\dfrac{P}{\sqrt{3}\,V_{1}\cos\theta}\times(1.25\sim 1.5)$ 자체가 변압기 1차 전압 기준이어서 앞뒤가 맞지 않는다. 같은 문제가 실린 다른 회차들도 모두 6,000[V] 기준으로 10[A]를 답으로 삼는다.

(7) 보일러 펌프 6.7[kW]의 역률을 0.7에서 0.95로 올린다.

$Q_{c}=P(\tan\theta_{1}-\tan\theta_{2})=6.7\left(\dfrac{\sqrt{1-0.7^{2}}}{0.7}-\dfrac{\sqrt{1-0.95^{2}}}{0.95}\right)$

$=6.7\times(1.0202-0.3287)=\mathbf{4.63[\mathrm{kVA}]}$